TP7.

1ère GEN 2007-2008
TP7.
TP n°7 : modèle équivalent de Thévenin d’un dipôle actif
linéaire
Buts du TP : le but de ce TP est la détermination du modèle de Thévenin d'un dipôle actif par 3
méthodes :
 à partir de la caractéristique U en fonction de I.
 à partir d'essais.
 calcul théorique du modèle.
On se sert ensuite de ce modèle pour trouver les coordonnées d’un point de fonctionnement lorsque la
charge est une résistance Rc et la puissance maximale transmise à cette résistance.
1°) - recherche du modèle équivalent de Thévenin à partir de la caractéristique.
On considère le dipôle AB suivant :
E = 10 V, R1 = 220  et R2 = 100 .
a ) On veut tracer la caractéristique UAB en fonction de IS de ce dipôle. Quel composant peut-on placer
après le dipôle à étudier pour obtenir plusieurs valeurs de la tension UAB et du courant IS ?
Faire le schéma du montage en plaçant les appareils de mesure pour relever le courant IS et la tension UAB.
b ) Après avoir fait vérifier, effectuer le montage ci-dessus en prenant comme dipôle récepteur une boîte à
décades de résistances. Relever les valeurs de UAB et de IS dans un tableau pour une dizaine de valeurs de
la boîte à décades comprises entre O  et une valeur telle que IS  0.
Tracer la caractéristique UAB en fonction de IS du dipôle actif considéré.
On obtient une droite : mesurer la pente de cette droite, ainsi que l'ordonnée à l'origine.
c ) Trouver l’équation de cette caractéristique.
d ) En déduire le modèle de Thévenin équivalent au dipôle AB.
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2°) - recherche du modèle équivalent de Thévenin (MET) à partir d’essais directs.
on suppose que le dipôle actif a un comportement linéaire sur toute sa caractéristique.( condition
nécessaire pour pouvoir utiliser cette méthode)
a) Mesurer la valeur de la tension UAB à vide.
b) éteindre les sources ( par quoi doit-on remplacer la source de tension ?? ) et mesurer à l’ohmmètre la
valeur de la résistance du dipôle AB vu de sa sortie.
c) En déduire le modèle de Thévenin équivalent au dipôle AB.
3°) - recherche du modèle équivalent de Thévenin (MET) par le calcul.
a) Calculer la tension à vide UABvide. Pour faire ce calcul, on pourra utiliser une loi des mailles ou
reconnaître le montage diviseur de tension.
b) Refaire le schéma du montage en remplaçant la source de tension par un fil et calculer la résistance
équivalente entre les points A et B.
c) en déduire le modèle de Thévenin équivalent au dipôle AB.
4°) - recherche d’un point de fonctionnement.
a) On désire faire débiter le dipôle actif AB sur une charge résistive de Rc =100 . Calculer la valeur du
point de fonctionnement obtenu, à l’aide du modèle équivalent de Thévenin.
b) Tracer sur la caractéristique du dipôle actif (§ 1°) la caractéristique de la résistance de Rc = 100 .
En déduire la valeur graphique du point de fonctionnement.
c) Vérifier expérimentalement la valeur de ce point de fonctionnement en mesurant I et U.
5°) - puissance maximale transmise à la résistance Rc.
On conserve le montage précédent mais la résistance de Rc = 100  est remplacée par une boîte à
décades de résistances qu’on appellera Rc.
étude théorique : on remplace le dipôle actif par son MET :
I
Rt
U
Rc
Et
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exprimer la puissance reçue P par le dipôle récepteur Rc en fonction de U et de I.
exprimer U en fonction de Et, Rt et Rc (pensez au diviseur de tension), puis I en fonction de Et,
Rt et Rc .
- en déduire l’expression de P en fonction de Et, Rt et Rc.
-
-
que vaut P si Rc = Rt ?
que vaut P si Rc est très grande ?
que vaut P si Rc = 0 ?
étude pratique : faire le montage avec le dipôle actif et la boîte à décades de résistances Rc.
Relever dans un tableau les valeurs de Rc, U et I pour :
- trois valeurs de Rc petites devant Rt
- cinq valeurs autour de Rt (avec la valeur Rc = Rt).
- trois valeurs de Rc grandes devant Rt
Calculer pour chaque valeur de Rc la valeur de P. Tracer la courbe P = f(Rc) et en déduire la valeur de Rc
qui donne le maximum de P. Comparer avec la valeur de Rt.
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